Контрольная работа № 2 задание 1

1 На экране осциллографа получена фигура Лиссажу, приведённая в таблице 1. Известно, что fy= 1 кГц. Определить fx, период и время, за которое луч описывает эту фигуру на экране.

2 Нарисуйте получающуюся на экране осциллографа осциллограмму за один период развёртки для четырёх случаев.

Вид развёртывающего напряжения Ux, подаваемого на горизонтально отклоняющиеся пластины, приведён на рисунке 1 (а,б,в,г), а его параметры и значение синусоидального напряжения, подаваемого на вертикальный вход fy, приведены в таблице 2.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта	Фигура Лиссажу	№ варианта	Фигура Лиссажу
1		6
2		7
3		8
4		9
5		10

Таблица 2 – Исходные данные

Значение параметров	№ варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Tx (мc)	1	1	1	1	0,5	0,5	1	2	2	1,5
Тпр (мс)	0,75	0,75	0,75	0,75	0,4	0,4	0,75	1,5	1,75	1,25
Тобр (мс)	0,25	0,25	0,25	0,25	0,1	0,1	0,25	0,5	0,25	0,25
f y (кГц)	1	2	3	4	1	2	4	2	4	4

Рисунок 1 – Виды напряжений развёртки

Методические указания к выполнению задания

Осциллографы предназначаются для наблюдения формы электрических сигналов и измерения их параметров. Большинство современных электронно-лучевых осциллографов делается универсальными, т. е. позволяющими наблюдать (и измерять) всевозможные электрические сигналы (периодические и разнообразные импульсные). С помощью одного или нескольких лучей на экране осциллографа получаются изображения функциональных зависимостей переменных величин, характеризующих сигнал; при этом аргументом обычно является время.

Для измерений напряжения с помощью осциллографа используют либо калибратор амплитуд, либо для сравнения некоторое образцовое, контролируемое по величине напряжение.

Д ля контроля частоты сигнала, а также для суждения об угле сдвига двух напряжений одной и той же частоты собственный генератор развертки обычно отключается, развертывающим является некоторое опорное напряжение, подаваемое на вход Х. При измерении частоты такое образцовое напряжение должно быть взято от образцового генератора, имеющего высокие точность и стабильность частоты. При подаче на входы X и У синусоидальных напряжений, частоты которых относятся как целые числа, на экране возникают интерференционные фигуры (фигуры Лиссажу). На рисунке 2 изображено построение такой фигуры для соотношения частот fy = 2f_x при совпадении начальных фаз. В таблице 3 приведены простейшие фигуры, получающиеся при различных сдвигах фаз. Общее правило нахождения соотношения f_y/f_x состоит в определении величины т/п, где т — число пересечений образовавшейся фигуры прямой, параллельной оси х, а п~число пересечений; той же фигуры прямой, параллельной оси у. Тогда (для неподвижной фигуры) f_y/f_x=m/n. Число вращений фигуры в секунду определяет отклонение от этого соотношения. Следует иметь в виду, что в местах слияния следов луча надо засчитывать два пересечения.

Рисунок 2 - Построение Фигуры Лиссажу

Таблица 3 – Фигуры Лиссажу при разных сдвигах между сигналами

Соотношение частот	Начальный фазовый сдвиг колебания на входе Y
	0°	45°	90°	135°	180°
fy/fx=2
fy/fx=3
fy/fx=3/2